新材料産業向“新”而行

新材料是指新出現的具有優異性能和特殊功能的材料，或是産生新功能的傳統材料。

 

提起新材料，部分讀者可能會感到陌生。事實上，新材料既是製造業取得關鍵突破的基礎，也與日常生活息息相關，小到數碼産品性能的提升，大到空間站飛天、核電站運轉、航母下水，都離不開新材料的發明和應用。

 

在新材料生産領域，有一批專精特新企業。或許對老百姓來説，這些企業的名字不是那麼響亮，但在所從事的新材料領域，這些企業耕耘多年，成為該領域不可或缺的一分子，也成為産業鏈上至關重要的一環。我們將鏡頭聚焦于這樣一群“小巨人”們。

 

“小巨人”們艱難起步

 

走進千家萬戶的太陽能熱水器，道路邊隨處可見的太陽能路燈……光伏産品因其發電具有零污染、零排放、壽命長等優點，愈來愈受到重視，也愈來愈被人們熟知。

 

等靜壓石墨，正是光伏、半導體等産品生産過程中必不可少的高端材料，是光伏産業鏈上的重要一環。可以説，中國等靜壓石墨供給的多少、品質的好壞直接決定著國內光伏産品産能大小及壽命長短。

 

那麼中國等靜壓石墨的供給情況究竟如何呢？

 

帶著這個疑問，記者採訪了成都炭素有限責任公司（以下簡稱“成都炭素”），這是一家專門生産等靜壓石墨等先進碳材料的企業。走進成都炭素，工人們正熟練地操作機器，進行著壓形、燒制、浸漬，一切都有條不紊。

 

談起企業成立之初，成都炭素總經理李虓感慨：“當時，國內生産的等靜壓石墨品質參差不齊且生産率低，與來自日本、德國的進口産品相比，在品質和價格上都沒有優勢，不僅增加國産光伏産品的生産成本，也讓中國光伏産業面臨‘卡脖子’的風險。”

 

從清華大學博士畢業的李虓，選擇紮根西南，放棄了一份在外人眼裏體面穩定的工作，去成都炭素成為一名基礎研發人員。提起當年做的這個決定，李虓笑著説：“我博士研究方向與此吻合，做一名研發人員正好符合我一直以來所秉持的‘實業報國’的心願。”

 

但等靜壓石墨的研發談何容易！等靜壓石墨生産週期較長——大概在6個半月至7個月，生産過程較複雜——有幾十道工藝控制點，通過創新以提質增量需要更多的耐心和投入。但初出茅廬的李虓並不膽怯，和其他研發人員一道，“立志做一根‘杠桿’，去撬動我國整個等靜壓石墨市場”，在大部分人並不知曉的領域坐著“冷板凳”，進行著日復一日的試驗……

 

相似的故事，也在江蘇揚農錦湖化工有限公司（以下簡稱“揚農錦湖”）成立之初發生。

 

揚農錦湖位於江蘇省揚州市，以環氧樹脂為主營業務。作為一種新材料，環氧樹脂可以説是“十八般武藝樣樣精通”。不僅能作為黏接劑，應用在土木建築中，為建築牢固性保駕護航，也因其特殊的物理特性和化學特性，成為用於風力發電的風車葉片、高爾夫球桿等的原材料。國外生産廠家由於起步早，形成先發的資金、技術優勢，佔據了國際市場的絕大部分份額。

 

而成立於2008年的揚農錦湖，起步階段還面臨著國內同行激烈的競爭。“當時國內相關企業大多數唯産量為王，市場充斥著大量同質化産品。”揚農錦湖技術總監楊穎向本報記者回憶道，“與其他企業相比，我們沒有技術優勢，企業也長期處於虧損狀態。”

 

痛定思痛後，揚農錦湖成立了環氧樹脂新材料研發中心，走上了自主創新的道路。

 

站穩腳跟，形成優勢

 

企業剛成立沒幾年，成都炭素就收到了研發成功帶來的回報。“那時，日本産的直徑為500mm的等靜壓石墨産品在國內要賣到25萬元/噸。我們成功研製出直徑為600mm規格産品，直接把國外企業同規格産品從25萬元/噸降到15萬元/噸，打破了國外産品壟斷中國市場的局面。”李虓向本報記者講述時，難掩自豪。

 

不僅滿足於做“追趕者”，更要做“領跑者”。由於光伏産業發展日新月異，光伏産品性能的不斷提升對等靜壓石墨規格、品質提出了越來越高的要求，倒逼著等靜壓石墨生産企業不斷研發創新。成都碳素也面臨著“逆水行舟，不進則退”的情形：如果率先研發出大規格産品，毫無疑問會在等靜壓石墨市場中成功實現“彎道超車”，反之則將被市場無情淘汰。

 

成都炭素笑到了最後。李虓介紹，2011年，成都炭素生産出直徑為930mm規格産品；2019年，生産出直徑為1450mm規格産品。如今，成都炭素生産出的等靜壓石墨方形最大尺寸已達到2100mm！據了解，成都炭素自主研發生産的等靜壓石墨品質好、規模大，不僅成為國內光伏企業的重要供貨商，産品還遠銷歐美。

 

在成都炭素業務蒸蒸日上的同時，揚農錦湖的創新之樹也結下了成熟的果實。

 

“副反應是環氧樹脂生産中最大的敵人。”楊穎介紹道，“環氧樹脂的生産過程中有溶解、醚化、閉環反應等多道工序，不可避免地發生副反應，副反應會導致環氧樹脂中的高分子含量增多，進而影響環氧樹脂的性能。如果在任何一道生産工序中沒有控制好副反應，其他工序中所作的努力都會付之東流。”

 

而在閉環反應中，勢必會産生高鹽廢水。高鹽廢水中含有大量有機物，不僅會誘發副反應，若肆意排放還會對生態環境造成影響。如何控制高鹽廢水中的有機物？如何有效回收高鹽廢水以保護環境？這是擺在所有中國環氧樹脂從業者面前的一道難題。

 

相較于在傳統的生産工藝蒸發法中小修小補，揚農錦湖選擇“不破不立”。“2012年開始，我們開發出了一套全新的物理、化學組合工藝，可有效降解高鹽廢水中的有機物，既減少生産過程中的耗材、又提高了産品性能，處理後的鹽水還可以繼續用於環氧樹脂的生産，成功實現了經濟效益和生態效益的結合。”楊穎説。

 

技術創新，正是揚農錦湖形成優勢、扭虧為盈的“催化劑”，也是揚農錦湖雄心勃勃地向下一個目標進軍的底氣所在。

 

堅持創新，拓展領域

 

在記者和李虓的交談過程中，“自豪”成了高頻詞彙。這不是沒有理由：如今的成都炭素，早已深度融入中國光伏産業鏈。“我們的産品在國內光伏産業鏈中補上了一個關鍵短板，確保國內光伏産業在這一環節不再受制於人。”李虓説。

 

“如今的中國光伏産業鏈，上游、中游、下游生産環節均已實現國産化，放眼全球，我國産業鏈的完備程度、産品配套程度、成本競爭優勢都是獨一無二的，我們從業者十分自豪。”李虓告訴記者。

 

化自豪為動力，成都炭素並不滿足於眼前的成績，在穩住光伏産業基本盤的情況下，著眼佈局新領域，瞄準了核電領域這座富礦。“目前中國第四代高溫氣冷堆核電站正在蓬勃發展，特殊型號的等靜壓石墨由於隔熱和屏蔽輻射性能良好，成為堆芯的絕佳原材料之一，這一技術必須要牢牢掌握在中國企業手中。”李虓介紹道，“這對我們來説，既是機遇，又是挑戰。”

 

揚農錦湖也在加大研發投入、引進科研人才，以期在新的領域“厚積薄發”。楊穎介紹，目前揚農錦湖正在研製特種環氧樹脂及固化劑，開發在航空航天、軍工等高端應用領域特種複合材料、塗料及黏合劑等方面的産品或應用。並加快企業在環境友好型塗料、5G材料、黏合劑、3D基材、光刻膠等領域的應用研究與産業化步伐。

 

此外，揚農錦湖在綠色生産上發力，減少生産過程中對環境的影響。“推動國內環氧樹脂産業向高端化、綠色化發展，是我們的目標。”楊穎表示。（趙 昊）